大学物理实验教案部分分光计
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2022-09-06
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大学物理实验教案 授课老师: 张超杰
实验名称: 分光计的调整和使用
第一部分分光计测三棱镜顶角（2 学时）
分光计是一种精确测量角度的仪器，它常用来测量折射率、光波波长、色散率和观察光谱等。
它是一种比较精密的仪器，调节时必须按照一定的步骤，仔细认真调整，才能得到较为准确
的实验结果。初学者可能感到比较困难，但只要认真预习，做到心中有数，严格按步骤操作，
掌握它并不困难。
一、实验教学目的
（1）了解分光计的基本结构和原理。
（2）掌握分光计的调整要求和调整方法。
（3）用调整好的分光计测三棱镜的顶角。
二、实验仪器与用具
（1）水银灯光源（汞光灯）1 个。
（2）玻璃三棱镜 1 个。
（3）分光计 1 台。
分光计的结构如图
分光计主要由底座、望远镜、平行光管、载物台和读数圆盘 5 部分组成。
（1）分光计底座。底座中心有一固定转轴，望远镜、读数盘、载物台套在中心转轴上，可
绕其旋转。
（2）望远镜。望远镜由物镜 Y 和目镜 C 组成，如图。为了调节和测量，物镜和目镜之间装
有分划板 P，分划板上刻有“☨”形格子，它固定在 B 筒上。目镜可沿 B 筒前后移动以改变
目镜与分划板的距离，使“☨”形格子能调到目镜的焦平面上。物镜固定在 A 筒的另一端，
是一个消色复合透镜。B 筒可沿 A 筒滑动，以改变“☨”形格子与物镜的距离，使“☨”形
格子既能调到目镜焦平面上又同时能调到物镜焦平面上。我们所使用的目镜是阿贝尔目镜，
在目镜和分划板间紧贴分划板下边胶黏着一块全反射小棱镜 R（此小棱镜遮去一部分视野），
在分划板与小棱镜相接触的面上，镀有不透光的薄膜，并在薄膜上刻画出一个透光小十字，
小十字的交点对称于分化板上边的十字线的交叉点，如图。
在目镜调节管外装有一个“T”形接头，在接头中装有一个磨砂电珠（电压 6.3 V，由专用变
压器供电）。电珠发出的光透过绿光滤色片 V 和目镜调节管 B 上的小方孔射到小棱镜上，经
它全反射后，透过小十字方向转为沿望远镜轴线，从物镜 Y 射出。若被物镜外面的平面镜反
射回来，将成绿色十字像落在分划板上。
（3）平行光管。它的作用是产生平行光。一端是一个消色的复合正透镜，另一端是可调狭
缝。如图，狭缝和透镜的距离可通过伸缩狭缝套筒来调节，只要将狭缝调到透镜的焦平面上，
则从狭缝进入的光经透镜后就成为平行光。狭缝的宽度可通过缝宽螺钉来调节，狭缝的方向
也可以通过狭缝套筒来调节。
（4）载物台。是一个用以放置棱镜、光栅等光学元件的旋转平台，平台下有 3 个调节螺丝，
用以改变平台对中心转轴的倾斜度。
（5）读数圆盘。用来确定望远镜旋转的角度，读数圆盘有内、外两层，外盘和望远镜可通
过螺钉相连，能随望远镜一起转动，上有
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360~0
的圆刻度，最小刻度为
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035.0
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；内盘
通过螺钉可与载物台相连，盘上相隔
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180
处有 2 个对称的角游标
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和
2
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，其中各有 30 个
zhangchaojie27
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